v2.6.4 (3815)

Enseignement de Formation Continue - FC9OM09P : 5G phases 1 et 2 : radio et cœur de réseau

Domaine > Réseaux.

Descriptif

Dans cette formation, il conviendra tout d’abord de faire le point sur les générations antérieures 2G, 3G et 4G afin d’identifier leurs limites, et comprendre ce que la 5G se propose de corriger et d’optimiser. En décembre 2017, une première étape de normalisation 5G a été franchie : le 3GPP a annoncé la sortie des premières spécifications techniques pour cette 5G dite NR (New Radio). Sans prétendre être la 5G finale, cette première mouture fut une étape essentielle précédant la 5G Phase 1 proposée fin 2018. Elle a été complétée en 2020 par la 5G Phase 2.  

La formation s’articule selon 3 axes principaux : les services, les aspects radio et les aspects cœur de réseau. Toutes ces nouveautés 5G seront présentées en regard du socle 4G. Différents sujets seront abordés : interface radio, architecture, protocoles et procédures. Nous conclurons par un bilan de l’écosystème 5G actuel et les perspectives nouvelles qui s’ouvrent grâce à ce standard.

Objectifs pédagogiques

  • Expliquer les choix technologiques 5G au regard des solutions antérieures.
  • Décrire les nouveaux services propres à la 5G.
  • Analyser l’architecture 5G en matière d’entités et d’interfaces, côté radio (RAN) et côté cœur de réseau (CN).
  • Détailler les procédures de mise en œuvre de la 5G.
  • Rendre compte des évolutions de la 5G Phase 2 à venir.

21 heures en présentiel
réparties en:
  • Cours de Formation Continue : 21

effectifs minimal / maximal:

3/40

Diplôme(s) concerné(s)

Pour les étudiants du diplôme Formations Courtes

Programme détaillé

Introduction

  • Rappels : 2G (GSM/GPRS), 3G (UMTS/HSPA), et 4G (LTE/LTE-A) – architecture, interface radio et services
  • Objectifs et challenges de la 5G : perspectives économiques, performances attendues,  services espérés
  • Quelques pistes techniques : vers de nouvelles fréquences, vers une radio plus flexible et une architecture virtualisée
  • Initiatives et standardisation 5G : des expérimentations au standard, actions et calendrier ITU/3GPP

5G et services

  • Modèle de services eMBB, mMTC, uRLL
  • Évolutions audio : de l’AMR-NB à l’AMR-FB
  • Évolution vidéo : du H.261 au H.265
  • Réalité augmentée & réalité virtuelle
  • Broadcast 5G : concepts MBMS, modèle de service, limites de l’eMBMS 4G, perspectives 5G
  • Réseaux critiques et professionnels 5G (PMR) : particularités PMR, solutions Group Call (GCSE, MCPTT, MCVideo, MCData), solutions DMO (D2D), l’apport du MBMS
  • Voiture connectée : principes & concepts, V2X = V2I + V2P + V2N + V2V
  • Du M2M à l’IoT : concepts M2M/IoT, modèle de service, solutions LTE-M, NB-IoT, la concurrence SigFox & Lora, vers un IoT 5G
  • Des villes plus intelligentes : Smart City / Smart Building / Smart Factory

Aspects radio

  • Architecture 5G-RAN : équipements, interfaces et protocoles 5G : gNB, interfaces Xn, NG & radio, protocoles NG-AP, Xn-AP & radio, Cloud RAN (CU/DU, options de Split, eCPRI)
  • Interaction avec le cœur de réseau : concept NSA/SA, protocole NAS
  • Interface radio : fréquences 5G, OFDM 4G & OFDM 5G, modulations, trame & slot, FDD/TDD, BWP, canaux physiques DL et UL, codage canal, protocoles radio (MAC, RLC,PDCP, SDAP, RRC), concept BWP, évolution MIMO 5G (SU-MIMO, MU-MIMO, Beamforming), Carrier Aggregation et Dual Connectivity
  • Procédures radio : gestion de la connection RRC, synchronisation, aspects DRX, SysInfo, Power Control, processus d’allocation des ressources, concept de Radio Bearer, du QCI 4G au 5QI 5G, procédures associées, gestion de la mobilité (selection et re-selection de cellule, gestion des mesures, procédures de Handover, Paging)
  • Éléments connexes : Slicing RAN, du SON 4G au SON 5G, RAN Sharing 5G, 5G & bandes sans license, CA & DC
  • Évolutions Phase 2 : vers une OFDM plus filtrée (FBMC, F-OFDM), optimisations mMTC (NOMA, SCMA) SCMA, du LTE-M/NB-IoT 4G au 5G-IoT, optimisations URLLC (du D2D 4G au D2D 5G, Grant Free Operation), de l’eMBMS au MBMS 5G, de MultiFire à 5G NRU
  • Performances radio : débits & capacité, catégorie de mobiles, bilan de liaison, modèle de service et dimensionnement

Aspects cœur de réseau

  • Architecture 5G-CN : en route vers SDN, NFV, Cloud, MEC, entités 5G (AMF, UPF, SMF, AUSF, UDM, PCF, (NSSF, NRF, NEF)) et interfaces (Ni)
  • Roaming vs. non-roaming, interactions 5G-CN et 5G RAN, interaction avec la 4G (migrations, Interworking, Dual Registration), Slicing (concepts, intérêts, lien avec 5G-RAN)
  • Procédures 5G-CN : services exposés par les fonctions, gestion de la mobilité (de l’attachement initial au Handover), gestion du trafic (des Bearers 4G aux PDU sessions, gestion des PDU sessions, évolution de la QoS 5QI, modes SSC), gestion de la sécurité
  • Éléments connexes : du chaînage de services au MEC, interopérabilité (4G/5G, réseaux non 3GPP (untrusted WiFi), de MAMS a ATSSS)
  • Optimisations 5G : pour l’IMS, pour les services critiques, SMS, convergence fixe-mobile
  • Évolutions Phase 2 : extensions aux réseaux non-3GPP (Satellite/trusted Wi-Fi), architecture MBMS-5G, architecture optimisée mMTC & URLLC

Conclusion

Support pédagogique multimédia

Oui

Veuillez patienter